[發明專利]用于航空航天燃料箱的化學發泡的聚硫化物密封劑

有效

• 申請號: 201710447444.3
• 申請日: 2017-06-14
• 公開（公告）號: CN107540867B
• 公開（公告）日: 2022-04-12
• 發明（設計）人: B·E·史蒂文斯;B·D·布斯;A·M·茨威格
• 申請（專利權）人: 波音公司
• 主分類號: C08J9/08
• 分類號: C08J9/08;C09K3/10;C08L81/04
• 代理公司: 北京三友知識產權代理有限公司 11127
• 代理人: 龐東成;龔澤亮

公開了改進的聚硫化物密封劑制劑、此種密封劑的應用以及減小聚硫化物密封劑制劑密度的方法。

技術領域

本公開大體上涉及密封劑的領域。更具體而言，本公開涉及適用于封閉環境中的基體(包括但不限于用于制造航空航天載具用燃料箱的基體)的密封劑。

背景技術

各種化合物被用作密封劑以實現在結合的基體表面處的密封。需要密封劑的這種表面可以存在于飛行器的內部，包括例如飛行器或航天器機翼內的區域，包括但不限于燃料箱內部的緊固件。這種密封劑材料包括對其預期最終用途有益的各種特征。針對在飛行器和航天器上使用密封劑，其他特征也發揮作用，包括例如密封劑可能對飛行器增加的總重量。這種額外的重量可影響燃料消耗、飛行器性能、有效范圍、成本等。

航空航天工業中的許多密封劑形成工藝實施聚硫化物密封劑，其經歷氣體形成化學反應以使密封劑膨脹和以其它方式“發泡”。使這種密封劑發泡的嘗試已經將氫化物與聚硫化物化合物組合使用。然而，從反應中釋放出來的氫氣由于爆炸和/或毒性風險而是危險的，特別是在進行許多密封操作的封閉環境中。

液體形式的聚硫化物聚合物是粘稠流體，其可以在室溫下通過添加固化劑而轉化為固體形式。當向聚硫化物聚合物和固化劑中加入發泡劑時，產生多孔的“發泡”橡膠產物。液體聚硫化物聚合物通過轉化硫醇端基而固化以產生將液體聚合物的短鏈段連接到長鏈段的二硫鍵，從而得到具有彈性體性質的固化聚合物。已經提出過氧化鉛和氫過氧化枯烯作為聚硫化物反應可用的藥物。然而，反應副產物的毒性仍然是一個問題。

已經嘗試減少飛行器制造中使用的密封劑的量。一些嘗試專注于降低飛行器和航天器的生產和制造中使用的密封劑的密度。例如，用于降低密封劑密度的已知方法包括將微結構體(例如微球)引入到密封劑制劑中。薄壁微結構體可以是或者也可以不是充氣的。這種結構體在引入密封劑制劑時會降低密封劑的密度。實質上，密封劑制劑中的微結構體的存在增加了密封劑的總體積，同時保持在此體積中施加的密封劑的重量基本上恒定。然而，物理微結構體的引入被證明是有問題的，因為當環境壓力變化時，例如在飛行(特別是高海拔飛行)期間普遍存在的壓力變化時，微結構可能容易塌陷或破裂。

發明內容

本公開涉及包含聚硫化物、酸式鹽和碳酸氫鹽的低密度密封劑制劑。

在另一方面，酸式鹽包括：硫酸鋁鈉、磷酸二氫鈣、δ-葡糖酸內酯；酸式焦磷酸鈉；磷酸鋁鈉；焦磷酸鋁鈉；或酒石酸氫鉀。

在另一方面，密封劑制劑中的酸式鹽包括硫酸鋁鈉。

在另一方面，密封劑制劑中的酸式鹽包括磷酸二氫鈣。

在另一方面，密封劑制劑中的碳酸氫鹽包括：碳酸氫鈉；碳酸氫鉀或碳酸氫銨。

在又一方面，密封劑制劑中的碳酸氫鹽包括碳酸氫鈉。

在另一個實施方式中，聚硫化物包含一個或多個二硫鍵，所述聚硫化物的分子量為約1100～約8000，并且具有約0.2摩爾％～約5摩爾％的交聯密度。